Поняття експериментального методу в педагогічних дослідженнях, його види

Педагогічну дійсність складають численні різнопланові явища. Щоб пізнати механізм цих явищ, закони їх розвитку та формування, фактори, що їх спричиняють, необхідні відповідні таким складним завданням методи дослідження, які б давали можливість не лише відтворювати ці явища у вигляді певних моделей, але й керувати ними.

Таким активним методом дослідження є експеримент та його численні різновиди.

У розумінні суті й призначення педагогічного експерименту се-ред науковців немає єдності. Одні вважають, що він має проводитись в звичних умовах діяльності навчально-виховних закладів, інші – що в експерименті має перевірятися щось нове, що не входить до при-родних умов навчання і виховання.

Основою експерименту є науково поставлений дослід, у якому вивчення явищ відбувається за допомогою доцільно вибраних або штучно створених умов, що забезпечують появу тих процесів, спосте-реження яких необхідне для встановлення закономірних зв'язків між явищами. Саме по собі слово «експеримент» означає дію, спрямовану на створення умов, щоб вивчити певне явище. У науковій мові і в дослідницькій діяльності терміном «експеримент» називають цілий ряд споріднених понять: дослід, цілеспрямоване спостереження, від-творення об'єкта пізнання, організацію особливих умов його здійснення, перевірка прогнозу. У це поняття вкладають наукову постановку до-слідів і спостереження досліджуваного явища у спеціально визначених умовах, які дають можливість спостерігати за ним і відтворювати його кожного разу при повторенні цих умов.

Як метод пізнання експеримент склався на ґрунті соціальної практики, із якою зв'язаний та яку обслуговує. Він виражає специфіку пізнавальної діяльності; людина активно впливає на об'єкт дослідження, спеціально таким чином створює умови для багаторазового виявлення досліджуваного явища. Взаємодія усіх компонентів в експерименті, що штучно варіюють, веде до створення моделі тієї частини дійс-ності, якості якої досліджуються.

Використання подібних моделей є важливою особливістю експе-рименту. Домінування в експерименті предметно-маніпулятивної, мовно-чуттєвої сторони зумовлене тим, що інформація про об'єкт здобувається у процесі безпосереднього впливу на об'єкт. У цьому випадку, за сло-вами Гегеля: «Тут ми діємо проти природи з допомогою самої природи». Активність впливу на об'єкт дослідження відрізняє експеримент від спостереження. Експериментатор не «слухає» природу, а ставить за-питання до неї.

Науковий експеримент виступає особливою частиною практичної діяльності вченого, спрямованої на перетворення явищ природи та суспільства, є своєрідною посередницькою ланкою. Із одного боку, він об'єднує теоретичний апарат науки з об'єктивною реальністю, із іншого боку, експеримент безпосередньо пов'язує вченого з об'єктив-ними співвідношеннями суспільної практики, у якій експериментатор знаходить критерії істинності своїх уявлень.

Експеримент не обмежується пасивним спостереженням, реєстр-рацією або протоколюванням фактів. Основною функцією наукового експерименту є створення нових зв'язків, співвідношень або відно-шення досліджуваного об'єкта та його перетворення у певних контрольованих умовах. Суттєвою характеристикою експерименту поряд із створенням спеціальних умов є їх варіація, зміна їх в процесі дослідження. Задача експерименту не зводиться до безпристрасного опису, протоколювання даних, але включає активне дослідження за допомогою змін та перетворень матеріальної дійсності.

Різниця між спостереженням та експериментом не означає їхньої повної відмінності. Безумовно, що експеримент містить спостереження як свою складову частину. Це дає підставу деяким дослідникам відрізняти просте спостереження від експериментального, при цьому вони з допомогою останнього замінюють власне експери-мент. Із нашої точки зору редукція експерименту до експериментального спостереження неправомірна. У спостереженні (просте воно чи експе-риментальне) немає активного впливу на предмет дослідження.

Активно створюючи, відображаючи та перетворюючи дослі-джувані явища, експериментатор може мати перед собою їх у процесі руху та розвитку, і в результаті розглядати їх більш об'єктивно з багатьох точок зору. При цьому в експерименті відображаються не стільки спостережувані, скільки неспостережувані якості об'єктів. Експеримент надає можливість ставити предмет у задані умови, піддавати його необхідним змінам та перетворенням, прискорювати або сповільнювати хід подій. У процесі експерименту одні й ті ж явища можуть бути відтворені багаторазово. Безсумнівно, що здатність до відтворюваності є загальною ознакою експериментального методу.

Експеримент, згідно з визначенням філософа П.В. Копніна, міс-тить необхідні ознаки практичного оволодіння людиною дійсністю, оскільки за допомогою експерименту відбувається відтворення на практиці явищ, що цікавлять людину. Наприклад, фізик відтворює у лабораторії явище електричних розрядів – дещо подібне тим, що спостерігаються під час зливи. У своїй практиці людина може від-творювати явища дійсності заради різних цілей – для потреб виробництва й споживання. А експеримент проводиться з метою пізнання явища, тому експеримент можна визначити як відтворення явищ на практиці з метою їх наукового пізнання. У такому визначенні підкреслюється пізнавальна функція експериментального дослідження в єдності з практикою. Експеримент як метод дослідження починається тоді, коли шляхом зміни умов, напрямку чи характеру даного процесу створю-ються умови вивчення його у відносно «чистому вигляді». Перевага експерименту полягає в тому, що за його допомогою визначаються та вивчаються ті зв'язки та співвідношення об'єкта, які необхідні людині вчистому вигляді.

Слід зазначити, що в одних випадках експеримент обмежується лише процедурною стороною, в інших – на перший план висувається чуттєво-предметний бік пізнання, у третіх випадках підкреслюється теоретична функція. Але в усіх випадках експеримент виступає як єдність практики та пізнання.

Експеримент дає можливість свідомо розчленувати об'єкт дослі-дження з метою вивчення його окремих сторін, особливостей; дозволяє у межах можливого змінювати умови існування предмету; дає можливість прискорювати перебіг певних процесів і не обмежується параметрами часу та простору. Перевагою експерименту є його повто-рюваність, що відкриває можливість одержання більш достовірних даних.

Отже, під педагогічним експериментом слід розуміти: спеціальне внесення в педагогічний процес принципово важливих змін відповідно до завдання дослідження й гіпотези; таку організацію процесу, яка б давала можливість бачити зв'язки між досліджуваними явищами без порушень його цілісності; глибокий якісний аналіз і якомога точніше кількісне вимірювання як внесених у педагогічний процес змін, так і результатів усього процесу.

Основні ознаки експерименту:

1. В експерименті дослідник сам викликає досліджуване явище замість того, щоб чекати, коли воно проявиться.

2. Експеримент може варіювати, змінювати умови ситуації, які створюються для вивчення явища.

3. Ізолюючи окремі фрагменти об'єкта, що вивчається, експеримент дозволяє встановлювати закономірні зв'язки, у яких перебуває об'єкт.

4. Експеримент може змінювати не лише умови в розумінні їх наявності або відсутності, але й кількісні їх зв'язки.

Завдання експерименту, таким чином, полягає в тому, щоб зро-бити доступним для об'єктивного зовнішнього спостереження суттєві особливості внутрішнього процесу.

Основні пізнавальні функції експерименту:

1. Під час експерименту дослідник розкриває стійкі, суттєві й за-гальні зв'язки, що недосяжні для органів чуття. Він сприяє проникненню в явища, які можуть спостерігатися, може встановити внутрішній зв'язок явищ.

2. Експеримент виступає в науці одним із джерел нагромадження нових фактів, що є вихідним матеріалом для побудови теорії. Факт є об'єктивним, достовірним знанням певних об'єктивних явищ; факт виступає важливою засадою наукового знання. Наука опирається на факти і її мета – пояснення цих фактів та передбачення нових. Факт – це своєрідне резюме емпіричних даних, одержаних в експерименті.

3. Експеримент дає також можливість перевірити й довести пра-вильність тих чи інших суджень.

4. За допомогою експерименту можна продемонструвати з навчаль-ною метою певне явище. Такий експеримент називається ілюстративним або демонстраційним. Науковий експеримент є основою, на якій створюється навчальний експеримент.

За своїм спрямуванням експерименти бувають різноманітні й кожен із них має свої специфічні особливості. У першу чергу, ці особливості визначаються тим, у якій галузі науки проводиться експе-римент. Відповідно розрізняють суто фізичні, психологічні, соціальні, педагогічні тощо.

За способом формування умов експерименти поділяються на природні та лабораторні. Природний експеримент передбачає прове-дення дослідів у звичних для досліджуваного об'єкта умовах існування (найчастіше знаходить застосування у біологічних, соціальних, психо-логічних і педагогічних дослідженнях). Експериментатор намагається перевести дослідження у повсякденне життя, спрямовуючи педаго-гічний процес у навчально-виховному закладі відповідно до завдань експерименту. Лабораторний експеримент проводять у лабораторних умовах із застосуванням приладів, спеціальних моделюючих пристроїв, інших штучних умов.

За метою дослідження експерименти бувають перетворювальні, констатувальні, контрольні, пошукові. Перетворювальний (або форму-вальний) експеримент включає активну зміну структури і функцій об'єкта дослідження відповідно до висунутої гіпотези, формування нових зв'язків та відношень між компонентами об'єкта або між досліджуваним об'єктом та іншими об'єктами. Дослідник, виходячи з виявлених тенденцій розвитку об'єкта дослідження, навмисно створює умови, котрі повинні сприяти формуванню нових властивостей і якостей об'єкта. Констатувальний експеримент застосовується для перевірки певних припущень. Під час такого експерименту конста-тується наявність певних зв'язків між впливом на об'єкт дослідження і досягнутим результатом, встановлюється наявність певних фактів. Контрольний експеримент зводиться до контролю за результатами зовнішнього впливу на об'єкт дослідження з урахуванням його стану, характеру впливу й ефекту, що очікується. Пошуковий експеримент проводиться у тому випадку, коли важко розділити фактори, що впливають на досліджуване явище внаслідок відсутності достатніх попередніх (апріорних) даних. За результатами пошукового експери-менту встановлюється значимість факторів, здійснюється відкидання тих, які мають незначний вплив.

За структурою досліджуваних об'єктів і явищ експерименти є прості і складні Простий експеримент застосовується для вивчення нескладних за структурою об'єктів, що мають невелику кількість взаємопов'язаних і взаємодіючих елементів, кожен із яких виконує найпростішу функцію. Складний експеримент вивчає явища чи об'єкти із складною структурою і великою кількістю взаємопов'язаних і взає-модіючих елементів, кожен із яких виконує складні функції. Отже, за умови зміни стану якого-небудь елемента або зв'язку призводить до зміни стану багатьох інших елементів системи.

За характером взаємодії засобу експериментального дослідження з об'єктом дослідження експерименти поділяються на звичайні і змоде-льовані. Звичайний (або класичний) експеримент включає експеримен-татора як суб'єкта пізнання, також об'єкт чи предмет експериментального дослідження й ті засоби (інструменти, прилади і т. ін.), за допомогою яких здійснюється експеримент. У звичайному експерименті експе-риментальні засоби безпосередньо взаємодіють із досліджуваним об'єктом. Вони неначе стають посередниками між експериментатором і об'єктом дослідження Змодельований експеримент на відміну від звичайного має справу з моделлю досліджуваного об'єкта. Модель входить до складу експериментальної установки, замінюючи не тільки об'єкт дослідження, а іноді й умови, у яких вивчається деякий об'єкт. Змодельований експеримент, розширюючи можливості експеримен-тального дослідження, одночасно має і деякі недоліки, пов'язані з тим, що відмінність моделі від реального об'єкта може стати джерелом помилок і, крім того, екстраполяція результатів вивчення поведінки моделі на змодельований об'єкт вимагає додаткових витрат часу й теоретичного обґрунтування правомірності такої екстраполяції.

За типом моделей, що досліджуються експерименти є мисли-тельні й матеріальні. Відмінність між знаряддями експерименту при моделюванні дає можливість виділити мислительний і матеріальний експеримент. Знаряддями мислительного (його ще називають розумовим) експерименту можуть бути уявні моделі досліджуваних об'єктів чи явищ (почуттєві образи, знакові чи образно-знакові моделі). Мисли-тельний експеримент вважається однією з форм розумової діяльності суб'єкта пізнання, у процесі якої відтворюється в уяві структура реального експерименту. У матеріальному експерименті знаходять застосування матеріальні, а не уявні об'єкти дослідження. Головна відмінність матеріального експерименту від мислительного полягає у тому, що реальний експеримент – це форма об'єктивного матеріального зв'язку свідомості з зовнішнім світом, тоді як мислительний експери-мент виступає як специфічна форма теоретичної діяльності суб'єкта. Схожість мислительного експерименту з реальним значною мірою визначається тим, що будь-який реальний експеримент, перш ніж він буде здійснений на практиці, спочатку відбувається в уяві екпери-ментатора. Тому мислительний експеримент досить часто виступає як ідеальний план реального експерименту, відбуваючись раніше за нього.

Мислительний експеримент, замінюючи собою реальний, розши-рює межі пізнання. Це можливо завдяки тому, що він у деяких випадках може стати єдиним джерелом отримання інформації про досліджуваний об'єкт. Мислительний експеримент дає можливість подолати неминучу обмеженість реального досліду шляхом абстрагування від дії неба-жаних факторів, уникнути впливу яких у реальному експерименті неможливо.

Іноді в педагогічному дослідженні виникає ситуація, коли відомі результати дії експериментального фактору – залежні змінні, а потрібно дослідити обставини, чинники, що їх обумовлюють. Такий тип експерименту називається post factum; його принцип полягає в тому, що дослідження починається з реальних результатів і спрямовується на з'ясування причин. Це саме той випадок, коли реально здійснити подібний експеримент неможливо (оскільки неможливо повернути час назад) і тому використовується мислительний експеримент.

За величинами, що контролюються виділяють пасивні й активні експерименти. Пасивний експеримент передбачає вивчення тільки обраних для цього показників (параметрів, змінних) на основі спосте-реження за об'єктом без штучного втручання в його функціонування. Прикладами пасивного експерименту можуть бути спостереження за якимись процесами, подіями тощо. Тому пасивний експеримент можна вважати по суті спостереженням (як метод дослідження), яке супроводжується інструментальними вимірюваннями показників стану об'єкта дослідження. Активний експеримент пов'язаний із вибором спеціальних вхідних факторів і контролем за тим, що відбувається з об'єктом дослідження під впливом цих факторів.

За числом факторів, що варіюються експерименти поділяються на однофакторні й багатофакторні. Однофакторний експеримент передбачає виділення потрібних для дослідження факторів і вивчення кожного з них окремо. Бататофакторний експеримент спрямовується на вивчення всіх виділених для дослідження факторів одночасно у їхній взаємодії.

Розвиток наукового пізнання постійно призводить до розширення меж застосування експериментального методу, доповнення його класи-фікації. Крім того, залежно від завдань експерименту різні його види можуть об'єднуватися, утворюючи комплексний або комбінований експеримент (що найчастіше й відбувається в реальних дослідженнях).